亚温淬火下组织形态对高强低合金钢冲击韧性的影响

以一种高强度低合金钢为研究对象,分析了淬火-亚温淬火-回火(RQ-IQ-T)工艺与控轧控冷-亚温淬火-回火(TMCP-IQT)工艺对组织演变及力学性能的影响,并对不同显微组织特征实验钢的冲击断裂行为进行讨论。结果表明:RQ-IQ-T工艺获得的显微组织由条状铁素体与回火马氏体构成,试样-40℃冲击功达到205 J;而TMCP-IQ-T工艺获得的显微组织则由块状铁素体与回火马氏体组成,试样具有较高的强度,但冲击功相对较低,仅为149 J。冲击裂纹在条状铁素体中扩展包括沿长轴方向和剪切条状铁素体两种方式;在块状铁素体中主要以穿晶方式进行扩展。经RQ-IQ-T工艺获得的条状铁素体与回火马氏体双相组织对裂纹扩展具有较大的阻碍作用,有利于冲击韧性的提高。     

34CrMo1发电机转子的热处理工艺研究

研究了不同的热处理工艺对34CrMo1发电机转子力学性能的影响,分析了转子的显微组织。结果表明,经过常规热处理的转子内部冲击韧度不达标,冲击功平均值仅为26 J;对转子进行880℃高温淬火+780℃亚温淬火+650℃高温回火后,转子内部冲击韧度得到提高,冲击功平均值达到37 J,性能满足了使用要求。     

回火工艺对TMCP低合金海工钢Nb微合金化效果的影响

采用光学显微镜、扫描电镜、透射电镜和万能拉伸试验机等研究了含Nb和无Nb两种成分低合金海工钢经控轧控冷(TMCP)及回火工艺处理后的组织与性能,研究了回火工艺对Nb微合金化效果的影响。结果表明：经TMCP工艺和回火工艺处理后,含Nb钢平均屈服强度分别为448 MPa和491 MPa,-40℃冲击吸收能量分别为272 J和289 J,而无Nb钢平均屈服强度分别为379 MPa和470 MPa,-40℃冲击吸收能量分别为118 J和300 J。回火后,无Nb钢屈服强度提高了91 MPa,而冲击韧性更是提高了1.5倍,与含Nb钢强度和韧性的差距均得到明显缩小。因此,回火工艺对无Nb钢强韧性的提高效果更明显,而对含Nb钢强韧性的提高较小。     

回火温度对40CrMoVNbTi钢组织和性能的影响

采用780℃亚温淬火和不同温度回火,探究回火温度对40CrMoVNbTi钢组织和力学性能的影响。对淬火不同温度回火40CrMoVNbTi钢的力学性能变化及显微组织和冲击断口断貌进行观察和分析。结果表明,780℃亚温淬火,随回火温度的提高,40CrMoVNbTi钢的强度下降,塑性呈上升趋势,300℃回火冲击吸收能量值最低,出现回火脆性。200℃回火组织为回火马氏体和残留奥氏体,其抗拉强度为2150 MPa,KV₂为23.8 J;550～600℃回火组织为回火索氏体,韧性较好,其抗拉强度为1190～1070 MPa,KV₂为94～123 J,满足AISI 4140钢的力学性能要求,具有较高的冲击性能。     

亚温淬火对09MnNiDR容器钢板组织及断裂性能的影响

利用光学显微镜、扫描电镜、热膨胀分析仪等对连铸-轧制方式生产的60 mm厚09MnNiDR容器钢板经不同亚温淬火+回火工艺处理后的组织和低温冲击性能进行了分析。结果表明:相比两次亚温淬火+回火工艺,采用淬火+亚温淬火+回火工艺的试验钢1/2厚度处冲击吸收能量大大提高,这与组织中小尺寸晶粒的占比提高有关;前者冲击断口形貌表现为准解理断裂,后者则为韧性断裂。     

13MnNiMoR埋弧焊接头焊后热处理的组织和韧性

采用埋弧焊焊接13Mn Ni Mo R厚钢板,焊丝为H10Mn2Ni Mo A,焊剂为SJ102。对经热冲压模拟、正火、亚温正火、高温回火的焊接接头进行了-20℃冲击试验。采用显微镜观察各热处理状态下的焊缝和热影响区的金相组织。结果表明:未高温回火前,焊接接头的组织以粒状贝氏体为主,M-A尺寸均较大;亚温正火后还存在部分铁素体,粒状M-A组元呈链状分布,冲击功最高仅为19 J;高温回火后,M-A组元大量分解,其面积比例及最大尺寸大大降低,基体组织为回火索氏体与回火贝氏体,冲击功得到较大提高,最低值为46 J。     

热处理对大截面LS8铸钢组织和性能的影响

对自主研发的LS8铸钢大截面试样采用完全淬火+高温回火(QT)、亚温淬火+高温回火(LT)和完全淬火+亚温淬火+高温回火(QLT)3种不同工艺进行热处理,分析了热处理工艺对大截面试样组织和力学性能的影响。结果表明,经QLT工艺处理后大截面试样心部的低温冲击性能最好,满足API Spec 8C要求。显微组织观察及冲击断口形貌分析结果表明,低温冲击性能的提高与亚温淬火后组织中弥散分布的细小铁素体有关。     

低温容器用07MnNiMoDR钢的热处理优化

通过热膨胀仪测定了07MnNiMoDR钢的相变点,采用控轧控冷工艺和优化后的亚温淬火+回火工艺对试验钢进行了研究,并分析了不同热处理工艺对试验钢显微组织、织构和冲击性能的影响。结果表明:试验钢的相变点Ac₁=686.6 ℃,Ac₃=886.4 ℃;亚温淬火+回火工艺能将试验钢1/4厚度和1/2厚度的-50 ℃低温冲击吸收能量均提高到200 J以上,组织及织构随机化程度对冲击吸收能量的提高均有贡献。控轧控冷后的试样中保留了较多的{332}<113>、{554}<225>、{223}<110>等形变和相变织构,这些织构大多是在γ相非再结晶区和γ+α两相区轧制后形成的;经过亚温淬火+回火热处理后,取向性较强的α取向线和γ取向线织构均得到减弱,织构分布变得分散,无明显择优取向存在。     

35CrMo钢强韧化工艺研究

研究了35CrMo钢经不同工艺热处理后的组织和力学性能。结果表明,与经常规调质处理的35CrMo钢相比较,经790℃亚温淬火+高温回火或常规调质处理后再经790℃亚温淬火+高温回火的35CrMo钢具有更好的强韧性,特别是后者,其抗拉强度、屈服强度、断后伸长率、断面收缩率和冲击韧度分别达到了986MPa、923MPa、18%、41%和156J/cm2。钢的塑性和韧性的提高是由于组织均匀细小、具有少量游离铁素体存在所致。     

热处理工艺对9Ni钢组织与性能的影响

对9Ni钢厚板进行了4种热处理工艺试验,分别是终轧后直接淬火+回火(DQ+T)、淬火+回火(QT)、淬火+双相区淬火+回火(QLT)和热轧后空冷到双相区淬火+回火(LT),分析了热处理工艺对9Ni钢组织与性能的影响规律.结果表明,9Ni钢采用DQ+T工艺热处理可获得最高的强度,但-196℃低温下的冲击功只有139 J;采用传统的QT和QLT能保持较高的低温韧性,低温冲击功分别为198 J和223 J.采用QT工艺的强度和屈强比高,伸长率较QLT处理的要低.采用QLT工艺获得铁素体,钢板低温韧性显著提高的同时强度则有较大幅度的降低,而伸长率最高;采用LT工艺热处理的钢板低温冲击功为225 J,达到QLT工艺水平,其屈服强度、抗拉强度和伸长率均比QT处理的钢板的同类指标要高,是一种兼有高韧性和高强度的新工艺.     

亚温正火在大型锻件中的应用

对比吊钩采用常规热处理工艺和亚温正火+回火热处理后的力学性能,结果表明,采用亚温正火+回火热处理后,可以大大提高其低温冲击性能。     

回火温度对高碳耐磨钢组织和性能的影响

本文研究了回火温度对高碳耐磨钢组织和性能的影响。为了提高耐磨钢的力学性能尤其是硬度和冲击韧度,本研究采用930℃×4 h风冷淬火工艺,然后进行不同的回火工艺:280℃×4 h、380℃×2 h、430℃×3 h,对几种不同回火处理工艺进行比较。利用金相显微镜对试样的显微组织进行观察。结果显示:经430℃×3 h回火处理后组织为回火屈氏体+回火马氏体+少量残余奥氏体,硬度值在52 HRC左右,冲击韧度≥20 J/cm2,其硬度与冲击韧度均达到了使用要求。     

中碳Si-Mn系贝氏体/马氏体复相耐磨钢热处理工艺及性能

针对中碳Si-Mn系贝氏体/马氏体复相钢,比较不同热处理工艺(正火+回火,等温淬火+回火)后的组织和性能,以探索适宜的热处理工艺,并进行摩擦磨损实验。结果表明,在本研究范围内,复相钢最佳的热处理方案及相应的性能为950℃×1 h正火+250℃×2.5 h回火,洛氏硬度为51.7 HRC,冲击韧度αK为20.6 J/cm2,抗拉强度为1731.7 MPa;950℃×1 h奥氏体化+320℃×1h等温淬火+250℃×2.5 h回火,洛氏硬度为50.8 HRC,冲击韧度αK为20.9 J/cm2,抗拉强度为1508.0 MPa。干摩擦或油润滑条件下,复相钢均有较好的耐磨性能,相比而言,正火+回火的复相钢耐磨性更好。     

回火工艺对ZG30SiMnCr力学性能及组织的影响

研究了不同回火工艺对ZG30SiMnCr钢性能及组织的影响规律。结果表明,试样经过900℃×40 min正火 900℃×40 min淬火后,在200℃低温保温回火有利于提高强度和硬度,600℃高温保温回火有利于提高试样的冲击韧度。采用相同的等温淬火工艺处理试样,600℃回火时,试样的冲击韧度值可以比200℃回火时提高161.00%。当回火时间为3.5 h时,抗拉强度和冲击韧度达到最大值,分别为1 226.1 MPa和38.8 J/cm2。用扫描电镜对经600℃回火处理试样的冲击断口形貌观察发现,其组织为回火索氏体、少量铁素体和弥散分布的大量碳化物,其断口表面有大量的韧窝带,韧窝数量多且分布较均匀,深度较深,属于韧性断裂。     

冷却工艺对40CrMoNbVTi钢组织和性能的影响

研究了冷却工艺对40CrMoNbVTi钢组织和性能的影响。结果表明,780 ℃淬火油冷、550 ℃回火后试样具有较高的抗拉强度和冲击吸收能量,分别为1250 MPa和78.63 J;20%聚乙二醇商用淬火液冷却后的抗拉强度为1140 MPa,冲击吸收能量为80.7 J;油冷及20%聚乙二醇淬火液冷却后组织为索氏体组织和少量的铁素体。860 ℃淬火雾冷/空冷+550 ℃回火后试样的抗拉强度分别为1010 MPa和945 MPa,冲击吸收能量分别为35.7 J及38.4 J,组织为回火索氏体或粒状贝氏体。780 ℃淬火油冷/商用淬火液冷却是较为合适的淬火冷却工艺。780 ℃淬火油冷/20%聚乙二醇淬火液冷却+550 ℃回火后冲击断裂机制为韧性断裂,860 ℃淬火雾冷/空冷550 ℃回火后冲击断裂机制为脆性断裂,增加淬火冷却速度可以改善冲击断口形貌。     

C含量和热处理对中锰耐磨钢组织与性能的影响

对不同C含量和热处理工艺处理的中锰耐磨钢的显微组织和力学性能进行了研究。结果表明,C含量增加,中锰耐磨钢的硬度增大,冲击韧度减小。经850℃淬火+400℃回火的中锰耐磨钢冲击韧度很差,冲击功最高仅为8.3 J;采用850℃淬火+600℃回火的钢冲击功达到19.8 J,洛氏硬度偏低,最高为35.42 HRC;经850℃淬火+200℃回火的钢冲击功为14.3 J,洛氏硬度达到49.78 HRC,综合力学性能最好。     

调质工艺对Cr-Ni-Mo-V超高强韧钢组织和力学性能的影响

利用扫描电镜、金相显微镜、冲击试验机结合维氏硬度计研究了780、830和880℃淬火+500～580℃高温回火处理对Cr-Ni-Mo-V超高强韧钢显微组织和力学性能的影响。结果表明,随回火温度的升高,尺寸较大碳化物会发生溶解转变,合金碳化物由基体中不断弥散析出。硬度和冲击性能均随回火温度升高呈现先增大后降低的趋势,与碳化物弥散析出形貌和残留奥氏体分解转变有关;3种温度淬火试验钢均在540℃回火时出现二次硬化峰值,最高值分别为488、517、532 HV20,在540～560℃回火出现最大冲击吸收能量,分别为49.7、58.5、51.0 J。为充分保证钢的强韧性,最佳热处理工艺为830℃亚温临界淬火+560℃回火。     

热处理工艺调控9CrV钢显微组织及力学性能

针对大尺寸液压破碎锤活塞用9CrV钢,研究分析了热处理工艺对其显微组织及力学性能的影响.结果 表明,经840℃淬火和300℃回火后,9CrV钢的组织为回火马氏体、粒状碳化物和残留奥氏体,其硬度为56.7 HRC,冲击吸收能量为4.66 J.随淬火温度降低至800℃,回火温度提高至400℃,9CrV钢的硬度降低至49.8 HRC,降幅近12.2％,而冲击吸收能量提高至8.98J,增幅达92.7％.这是由于降低淬火温度后未溶碳化物数量增多,一方面细化了组织,另一方面形成淬火后马氏体的含碳量降低,两者均为提高淬火组织的强韧性提供了基础.适当提高回火温度,组织由回火马氏体转变为回火屈氏体.通过淬火与回火工艺的综合调控,可有效提高9CrV钢的抗冲击能力.     

正火与变形处理对高强度低温用结构钢组织和力学性能的影响北大核心CSCD

通过正火热处理+20%冷轧变形+650℃高温回火1 h的工艺制备了高强度低温用结构钢,采用光学显微镜(OM)、扫描电镜(SEM)及力学性能测试研究了处理工艺对高强度细晶粒低温用结构钢组织与力学性能的影响。结果表明:冷轧变形后高温回火处理的试样显微组织由粗大多边形先共析铁素体、珠光体以及少量上贝氏体组成,800℃亚温正火处理试样组织为铁素体和回火粒状贝氏体,920℃、950℃完全正火处理后组织均由铁素体和珠光体组成。正火处理后试样晶粒尺寸均得到细化,晶粒尺寸随着正火温度的升高而增大。800℃亚温正火处理试样具有最佳的强韧性匹配,其屈服强度、抗拉强度分别为637 MPa、706 MPa,-20℃和-50℃下冲击吸收能量分别为63 J、40 J,比冷轧变形后高温回火处理试样的冲击韧性提高了约4倍。     

热处理工艺对30CrMnSi钢冲击性能的影响

研究了常规淬火工艺和亚温淬火工艺对30Cr Mn Si钢硬度和冲击性能的影响,并对显微组织进行了分析。结果表明,常规淬火后,30Cr Mn Si钢显微组织是板条马氏体+残留奥氏体;亚温淬火后,显微组织是细小的板条马氏体+铁素体+残留奥氏体。随着回火温度的升高,两种工艺淬火后的硬度均逐渐降低;常规淬火后的冲击性能曲线呈现"W"状,而亚温淬火后的冲击性能则随着回火温度的升高而增加。亚温淬火工艺能得到最佳的硬度和韧性配合。